摘要为了治理长期以来，不断受到污染白浪河，拟在河道两岸敷设截污管涵截流合流污水和初期雨水，输送至下游处理站集中处理。处理站采用雨水调蓄+人工湿地的处理工艺，出水水质达到一级B标准，满足山东省最新出台的水体排放标准，处理后水最终排放至白浪河。
论文关键词：雨水调蓄,人工湿地
山东省潍坊市是一个降水量小于蒸发量的城市，经过对潍坊市多年降雨资料分析，多年平均降雨历时在2.5h的频率，降雨量在5mm左右的概率为60％～70％，平时沉积在管道中的污染物在雨天形成初期雨水，对白浪河的污染问题十分严重。
在充分利用河道水环境容量的前提下，允许雨天时合流污水向白浪河溢流超过2.5h的径流，该情况下，既不对河道造成污染，又减少了截流量。超过允许环境容量总量控制的合流污水和初期雨水，被截流至下游的处理站，经处理后排入白浪河。两岸截污管涵的实施主要是为了截留住合流区域的污水及初期雨水，减少初期雨水对白浪河造成的污染,截留的初期雨水输送至下游的处理站，经处理后排入白浪河。由于近年山东省提出“排向GB3838-2002中Ⅲ类水域（划定的保护区和游泳区除外）的城镇污水处理厂，执行GB18918-2002中一级标准的A标准；排向GB3838-2002中Ⅳ、Ⅴ类水域、山东省地面水环境功能区划中排污控制区及GB3097-1997中二、三、四类海域的城镇污水处理厂，执行GB18918-2002一级标准的B标准”，因此寻求切实可行的初期雨水处理工艺成为一个较严峻的现实。
二、工程分析
当前，国内越来越多的地方开始重视初期雨水对环境的污染，而在处理初期雨水污染的技术上，采用雨水调蓄+人工湿地工艺也越发成熟。本工程即采用该工艺处理白浪河两岸截污管涵输送的初期雨水。
污水处理工艺流程如下图所示：
格栅 → 调蓄沉淀池 →提升泵房 → 人工
湿地 →出水
处理站流程 图1
经该工艺处理后，出水水质可以达到GB18918-2002一级B标准，符合山东省对污水厂出水排入地表流域要求。
表 1 进出水水质
污染物指标
COD
BOD5
SS
TN
TP
进水（mg/l）
140
70
180
30
3
出水（mg/l）
60
20
20
20
1
去除率（%）
57.1
71.4
88.9
33.3
66.6
1、雨水调蓄意义
雨水调蓄是调节高峰流量，控制分流制和合流制排水系统初期雨水污染物的重要手段，近年来，对于该课题的探讨已经成为国内排水工程界研究的热点之一。目前，发达国家的雨水排水管理正逐步摆脱过去传统的孤立考虑水患控制的思路，从仅关注管道末端快速排除雨水，转向将城市生态、环境保护、与水资源利用统筹考虑的综合管理理念。国外城市雨水综合管理的主要内容包括：
1）从单纯重视工程技术措施转向工程措施与管理(法规)、养护并重。
2）从偏重大型处理设施转向同时注重中小型就近收集、处理设施；
3）用源头控制代替管道末端集中处理，以降低雨水径流量与合流制管道的溢流；用控制污染的产生替代解决污染造成的损害；
4）关注就地处理、雨水回用；
5）尽可能采用接近自然状态的雨水排水系统，以保护生态、促进良性循环
雨水调蓄就是这些全新的思路和理念在工程措施上的具体体现。
2、雨水调蓄池设计
白浪河两岸的截污管涵收集两岸的合流污水及初期雨水后，至济青高速公路处，白浪河东、西两岸截流的流量分别达到15.29m3/s、 15.62 m3/s。按照原工程可行性研究报告中确定的2.5h的截流时间，计算截流总流量将达到约28万m3。
雨水调蓄池分为池体和闸门井、提升泵房三个部分，池体有效调蓄容积28万m3，有效调蓄水深3.5m，分两池，分别布置在白浪河两侧现状河床内，每池调蓄容积14万m3。调蓄池底板以1%坡向沉砂坑。
调蓄池前部设计冲洗系统，长度40m，宽度35m，均分5槽，每槽宽7.0m，槽间设0.5m高隔墙。每槽起端设置2m×1m闸门，通过引用白浪河河水对各槽分批进行冲刷，端部设置5m宽沉砂坑，并在沉砂坑两侧设置2m深，5m宽的沉砂斗，由抓斗车定期除砂。
 冲洗渠道剖面图 图2
沉砂斗详图 图3
闸门井为矩形，内径尺寸约15m×9.56m。闸门井内布置有进出水管、格栅机，下人楼梯等。闸门井通过预埋3×3m箱涵与外侧的白浪河联通，定期引用白浪河河水冲洗调蓄池，并在旱季为后续人工湿地提供养护需要的水量。
在调蓄池最北侧设置出水提升泵房，泵房规模按照2.8万m3/d设计。
泵房内采用水泵提升后分别进入后续的人工湿地。
调蓄池运行方式
(1) 晴天模式：不使用调蓄池，关闭进水闸门、白浪河联通闸门。
(2) 进水模式：雨天时，开启除联通闸门外的所有闸门，进水经过移动悬挂葫芦抓斗式格栅除污机进入雨水调蓄池；
(3) 满池模式：检测池内液位升高至15.3～15.5m时（最高设计水位），关闭进水闸门；
(4) 提升模式：调蓄池内水位达到设计标高后，或者收集单次降雨量后，开启提升水泵，将池内初期雨水提升至后续的人工湿地进行处理。
(5) 冲洗模式：旱季，调蓄池抽空后，关闭进水闸门，开启联通闸门，引用白浪河河水，当井内水位达到和白浪河需水位平衡时，单个开启冲洗闸门，对调蓄池进行单格冲洗。
当洪水水位高于50年1遇标准时，将截污管涵出口闸门关闭，防止洪水通过管涵倒入市区。
3 人工湿地的选择
3.1人工湿地的特点
人工湿地投资少，能耗低，处理效果可靠，在污水处理领域已被广泛采用。人工湿地的缺点是占地面积很大，处理效果受季节影响，冬季效果较差。
3.2各种湿地的比较
人工湿地根据污水在湿地中水面位置的不同，可以分为自由表面流人工湿地（简称FWS型人工湿地，见图3）和潜流型人工湿地（简称SF型人工湿地）。而潜流型人工湿地根据湿地中水流动的状态不同，又可分为水平潜流人工湿地（简称HF型人工湿地，见图4）、垂直潜流型人工湿地（简称VF型人工湿地，见图5）。
自由表明流人工湿地的组成 图 3
水平潜流型人工湿地 图4
垂直潜流型人工湿地构成及流态 图 5
自由表面流人工湿地主要通过植物和微生物的作用进行污染物的去除，填料主要为生物提供生存环境。由于存在自由水面，FWS型人工湿地容易孳生蚊蝇，影响环境卫生。
与FWS型人工湿地相比，水平潜流型人工湿地的水力负荷和污染负荷大 ，对BOD5、CODCr、SS，重金属等污染指标的去除效果好，且无自由水面，污水自地下滤过，很少有恶臭和孳生蚊蝇现象，不污染环境，同时有很好的景观效果。
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